煤矿巷道快速掘进支护技术研究

煤矿巷道快速掘进支护技术研究

郝艳强，邵洪磊

梁宝寺煤矿  山东省济宁市  272400

摘要：现阶段我国煤炭生产工作正处于白热化阶段，例如，煤矿开采技术的升级、相关设备的更新和优化都为煤矿产业提供较好的发展助力。在高速发展的同时，技术升级落实不到位、开采中存在安全隐患等问题凸显出来，对煤矿产业的高速发展之路造成一定的阻碍。所以，针对上述问题，煤矿产业应研究并提出相关解决措施，严格控制煤矿岩巷掘进施工工作的质量，保证煤矿产业经济效益的同时，加强煤矿采掘效率的提升。

关键词：煤矿；巷道；快速掘进支护技术

引言

资源是社会经济发展的重要支柱，煤炭资源是所有资源中非常重要的构成部分。随着社会经济体量的不断增加，对煤炭资源的需求量也在快速增长。我国每年都需要开采大量的煤炭资源供社会使用，极大地促进了煤炭开采技术水平的提升。目前，煤炭开采效率不断提升，快速掘进技术作为提升煤矿开采效率的重要手段，在煤炭工程实践中得到大范围的应用。然而快速掘进技术的应用给煤矿巷道支护技术提出了更高的要求，传统的煤矿巷道支护方案已然无法满足快速掘进的基本需要，不利于煤矿开采的安全性。因此，有必要结合快速掘进技术的特点以及煤矿巷道围岩基本属性，对巷道支护技术进行深入分析和研究，提出更加先进的巷道支护技术方案，提高支护效果，提高煤矿开采过程的安全性和可靠性。

1中国矿井掘进技术的发展现状

钻爆法是中国岩巷掘进方面所使用的较为传统的方法，该方法主要是在矿井内部均匀填充炸药，然后引爆炸药使原煤崩落，以此实现开采。这种掘进方法由于局限性较大，目前应用并不广泛。如今许多煤矿企业采用的是悬臂式挖掘工艺。该工艺较为先进，能够适应多种地质条件，被越来越多的矿井使用。当前，中国主要的综合掘进作业线主要有3种模式：a)以气腿式凿岩机为主体，运输上配备耙斗装岩机。该模式所用设备较少，装载和拆卸都比较方便，但进度较慢，月掘进量在70m左右。b)从国外引进的液压钻车配侧卸装岩机作业线。该模式在中国还不够成熟，欧美地区使用较多。在实际运行当中，采用此种作业模式能够将掘进效率提高将近3倍，月掘进量达到230m。c)掘进使用悬臂式掘进机，运输使用梭式矿车或者皮带运输机，通常称之为“综合机械化掘进技术”。目前，由于该技术具有较高的安全性、经济性，以及具有高效性，已经在中国发展起来，被大量煤矿企业推广使用。

2煤矿快速掘进支护技术

2.1锚带网联合架棚技术

在围岩、弱面构成工程岩体时，建议通过锚网进行支护，其中弱面设计节理、缝隙及层理等内容，岩体结构具有较多特性，因而应该在巷道开挖前使用锚带网联合架棚技术处理，作以锚带网巷道围岩补强作业，以此有效减少巷道变形量。若巷道变形量控制在规定范围，可使用架棚方式进行变形支护，于两钢带将合理布设架棚。此外，使用这一技术时需作以锚杆支护、架棚支护，目的为降低巷道变形量。

2.2掘锚一体化技术

巷道开挖包含掘进与支护两大工序，传统技术多采用掘进与支护交替作业，而支护作业又需要耗费大量的时间，导致巷道掘进效率低下。掘锚一体化技术采用掘进与支护平行作业方式，可有效提升巷道掘进速度。掘锚一体化快速掘进技术通过多种设备协同联动，可实现巷道的全断面截割、锚杆（索）自动钻孔、同步支护及降尘等。但该技术在现场应用中仍存在掘进与支护时间不平衡的问题，需从系统工程的角度不断优化掘锚一体机及工艺流程，进一步提升掘锚平行作业效率。

2.3液压钻车钻爆掘进

液压钻车钻爆技术是随着机械化程度的提高而诞生的一种先进技术，其与人工钻爆技术的不同主要在于锚杆支护和打炮眼方式等。不管是液压钻车钻爆还是人工钻爆，其主要内容包括打炮眼、装药、构建支护体、排矸等。人工钻爆技术只有排矸工作使用机械设备操作，其他方面都需要人工来完成，掘进工作的进度较慢，而且构建支护体和打炮眼环节工作强度大，需要更多的人力来完成；而液压钻车钻爆技术，利用液压钻车就能够执行打炮眼和锚杆支护体的构建任务。两种钻爆技术本质上来讲差别不大，主要的不同是将人力换成机械设备进行生产施工，从而减少人力的消耗，提升生产安全性和高效性。但液压钻车钻爆也存在一些问题，例如机械设备因过度消耗而损坏，因此需要在工作中摸透设备的安装运行原理，找到最合适的平稳运行方法。液压钻车爆破工作完成后，其余工作与人工钻爆流程相同，排矸时也需要梭车、装岩机和矿车的共同配合才能顺利完成工作。多种机械设备相互配合提高了掘进工作的速度。

3快速掘进施工技术完善对策

3.1完善巷道支护工艺

使用机载临时支撑、钻臂，安装W钢带、钢筋网片，对支护工序作以优化处理，旨在严格控制钢带安装固定时间、金属网安装该固定时间。施工支护期间要求做好安全备料工作、上料工作、固定帮网工作等，要求在顶板支护前对两帮塑料网片、铅丝网作用固定处理。在此之后，使用支护锚索作以临时支撑、备料，以便缩短生产的时间、确保掘进工作质量。一般来讲60min顶板、两帮支护3排、掘进2.8m左右就可以。除此之外，应对原软帮垂直巷道实行布置，调整为巷道走向进行科学设置，为严格控制支护时间需在支护时进行钢筋网片安装、钢带安装。经优化锚杆支护注杆提高支护工作的质量，要求在锚杆钻孔过程中经备料人员进行锚杆球垫安装、垫片安装、托盘安装作业，同时做好技术控制工作，进而有效减少施工花费的时间。

3.2提升掘进机械设备的整体水平

保证煤矿岩巷掘进技术的优化和发展，离不开管理制度的完善和先进设备的更新。煤炭企业需要从实际发展情况着手分析，建立健全的管理制度，把生产安全作为煤炭掘进的前提，在确保安全的情况下科学调节施工进程，保证工程进度和工程质量。在进行煤矿作业过程中，要及时对相关机械设备进行维修和检查维护，这对于安全生产有着很大的影响。这需要煤炭企业制定机械设备使用管理制度，并根据技术人员的实际工作情况进行考核和评价。对于煤炭掘进工作的效率有着一定的阻碍，甚至会影响着煤矿生产工作的安全。所以，在引入新技术和新设备时，煤矿企业要注重这一方面的考量，防止对掘进工作造成大程度的影响和工作开展的延误。

3.3做好施工材料准备与工序衔接工作

为有效减少生产准备花费的时间，日常生产前1d需编制掘进方案，在施工前以会议形式确保交接班工作质量，严格控制准备工作的时间。材料准备期间考虑到工作面巷道因素影响，材料车和迎头需要保持一定的距离，究其原因为生产支护材料、工作面的距离较远有关，因此会对生产掘进工作质量造成直接影响。因而，需要技术人员加工能够移动的材料架，每日使用皮带后确保材料架和破碎机间的距离控制在8m左右，旨在有效节省人力资源、运料时间，并且提升整体生产出效率。

结束语

快速掘进技术的应用，在加快掘进速度、提高支护质量和安全方面的优势突出，所以需正确看待该项技术的配合，根据施工现场状况选用最适合的支护技术处理，进而促使煤矿巷道开采作业正常施行，推动煤矿企业的整体发展。

参考文献

[1]王岚.煤矿井巷工程快速掘进技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(21):227-228.

[2]李帅帅.影响煤矿巷道快速掘进关键技术[J].内蒙古煤炭经济,2019(19):206.

[3]许忠.煤矿巷道快速掘进及高效支护技术标准的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(15):9-10.

[4]蔡坤飞.复杂地质条件煤矿巷道掘进支护技术研究[J].内蒙古石油化工,2019,45(07):95-96.

[5]任建斌.煤矿巷道支护技术及其应用改进[J].山西冶金,2019,42(03):88-90.